Встречаем автономные грузовики Яндекса

Недавно мы приступили к первому этапу эксплуатации автономных грузовиков Яндекса. Их уже можно встретить на трассе М-4 «Дон» между Москвой и Тулой, а 10–13 декабря посмотреть на грузовик могут посетители выставки COMTRANS International 2024 в «Экспоцентре».

Грузовик — это тоже автомобиль, и, казалось бы, при его создании мы могли просто переиспользовать все наши наработки для легковых машин. Но в реальности грузовой транспорт существенно отличается, поэтому многое нам пришлось адаптировать или даже создавать с нуля.

Меня зовут Кирилл Зуев, вот уже шесть лет я управляю проектами по разработке платформ в направлении автономного транспорта Яндекса. Сегодня расскажу, как мы разрабатывали и запускали свой автономный грузовик, сколько вложили в этот проект сил, знаний и опыта, а также с какими трудностями столкнулись и как их преодолели.

Небольшая предыстория

Направление автономного транспорта в Яндексе существует с 2017 года. Изначально нашим основным продуктом был автономный легковой автомобиль. Тогда разработка велась по двум основным направлениям:

• технология автономного вождения (распознавание объектов, предсказание их поведения, планирование движения и управление перемещением);

• компоненты hardware (набор устройств и систем, а также сама автомобильная платформа).

Параллельно мы собирали и запускали прототипы, проводили испытания, создавали флот автомобилей, накатывали миллионы километров в автономном режиме, разрабатывали инфраструктуру и инструменты для управления флотом и делали многое другое.

С точки зрения эволюции автомобильных платформ мы прошли сложный путь: начали с машин Toyota Prius, которые скупали по всей России и даже Европе (нам нужна была определённая версия этого гибрида, которая оказалась достаточно редкой), и пришли к Hyundai Sonata, которую запускали в партнёрстве с автопроизводителем. Вместе с тем мы разрабатывали и улучшали наше «железо»: вычислитель, устройства интеграции, сенсорсет (набор датчиков различных типов для сбора информации об окружающем мире), систему питания. А ещё запустили свои камеры и лидар.

Следующая веха — создание робота‑доставщика. С точки зрения «железа» это была полностью собственная разработка, включая шасси, вычислитель, кузов, сенсорсет. И конечно, умилительный внешний вид, вызывающий улыбку у прохожих и острое желание помочь роботу выбраться из сугроба зимой, если вдруг он сам не смог. Стек технологий автономного вождения хоть и был взят от легковых машин, но претерпел сильные изменения и в итоге трансформировался в отдельное направление. Запуск этого проекта был маленькой революцией в мире доставки.

А сейчас на дворе декабрь 2024 года. Я сижу в центре разработки автономного транспорта Яндекса, но мыслями где‑то далеко: представляю загородное шоссе, проходящее сквозь густые зелёные леса, тёмный асфальт, звуки проезжающих машин, облака, уходящие вдаль… И автономный грузовик Яндекса, который едет по этому шоссе.

Для нас это время большой революции. Прежде всего мы существенно расширили продуктовое направление развития наших технологий и в качестве нового продукта в линейке автономного транспорта выбрали грузовик для магистральных перевозок. Рынок грузоперевозок огромен, как и потребность в водителях. Соответственно, потенциал для рынка автономных технологий в сфере грузового транспорта тоже гигантский.

Помимо финансовых показателей, автономный грузовой транспорт интересен тем, что он ближе к реальному запуску и коммерческому использованию. Здесь проще условия эксплуатации вне города, есть возможность организации ограниченного маршрута (от хаба до хаба).

Ещё мы усиливаем подход к разработке и производству нашего продукта в области качества и безопасности. Поскольку мы разрабатываем автономное транспортное средство, предназначенное для езды по дорогам общего пользования, наш продукт должен соответствовать всем стандартам качества и безопасности, действующим в сфере транспорта. Эти требования распространяются не только на грузовик и устанавливаемые на него компоненты, но и на саму технологию автономного вождения.

Более того, подходы к разработке, производству и испытаниям продукта и все процессы также должны измениться в соответствии с требованиями стандартов. Это обязательное условие для создания безопасного, удобного, качественного коммерческого продукта, который будет массово использоваться в сфере грузоперевозок во многих странах.

Ко всему оборудованию (как и в целом к автономному транспортному средству) предъявляются требования и стандарты безопасности и качества автомобильной индустрии. Вот основные из них:

1. ISO 26262 — международный стандарт по функциональной безопасности дорожных транспортных средств.

2. IATF 16949 — международный отраслевой стандарт, описывающий требования к системам управления качеством на предприятиях, занимающихся разработкой и производством продукции автомобильной промышленности.

3. PPAP (Production Part Approval Process) — требования к производственному процессу и его описание для получения продукции, соответствующей установленным требованиям спецификации и качества.

4. APQP (Advanced Product Quality Planning) — структурированный подход к обеспечению качества продукции, используемый в автомобильной промышленности для планирования и разработки процессов и продуктов с целью удовлетворения требований клиентов и минимизации рисков.

Всё это часть большого пути, который нам предстоит пройти. А сегодня я расскажу, как мы его начинали. Вы узнаете о проекте под кодовым названием «Фургон мороженщика» (кодовое название проекта автономного грузовика в самом его начале понадобилось из‑за большой секретности даже внутри подразделения).

С чего мы начали

Особенности автономного грузового транспорта

Прежде всего мы задумались: в чём же принципиальные отличия автономного грузовика от автономного легкового автомобиля?

• Размеры. Совершенно иные габариты и форма кузова потребовали от нас полностью перепроектировать сенсорсет и конструкцию автономного транспортного средства.

• Архитектура «железа». Она также претерпела сильные изменения из‑за иной компоновки кузова, более высоких требований к защите от внешних воздействий (у грузовика гораздо жёстче вибрации, например в кабине), новых компонент в структуре оборудования, а также появления резервного контура в системе управления транспортным средством. Кроме того, мы постоянно развиваем наши аппаратные компоненты и на грузовики внедряем уже новое поколение этих устройств, что также привело к обновлению архитектуры.

• Управляемость. Шасси грузовика существенно отличается от легкового с точки зрения управления перемещением: другая масса, другие динамические характеристики, гораздо большие крены рамы и кабины, которая ещё и установлена на отдельной пневмоподвеске.

• ODD (operation design domain). По‑простому — условия эксплуатации. Для грузового транспорта параметры эксплуатации иные: 90 км/ч по загородным дорогам против 60 км/ч в городском режиме для легкового транспорта. Повышение рабочей скорости на 30 км/ч заставило нас пересмотреть требования к сенсорам: теперь необходимая дальность обнаружения объектов на трассе составляет 450 метров. И это настоящий вызов для сенсорной системы и алгоритмов детекции.

• Конструкция. Вишенка на торте — это полуприцеп. Он ещё в несколько раз усложняет алгоритмы управления движением транспортного средства: существенно меняется модель поведения (тягач с прицепом — это уже автопоезд, который умеет складываться), ограничиваются обзоры видимости для сенсоров. А ещё у него своя масса, которая может меняться в диапазоне нескольких тонн.

Всё это заставило нас пересмотреть устоявшийся процесс запуска новых поколений автономных автомобилей. Мы начали с подбора грузовой платформы.

Стартовые требования

Под платформой автономного грузовика мы подразумеваем сам грузовик — шасси с кабиной, на которые устанавливается наше оборудование и которые управляются нашими алгоритмами. При подборе грузовой платформы действуют следующие ключевые требования.

Возможность управления по проводу (drive‑by‑wire) продольным и поперечным перемещением, а также различными функциями автомобиля (светом, запуском двигателя, ручником, коробкой передач, стеклоочистителями и многими другими). Это подразумевает наличие у машины некоего внешнего цифрового интерфейса (как правило, CAN), через который можно управлять всеми основными функциями автомобиля по описанному протоколу.

Подобная функциональность достаточно редко встречается даже на легковых платформах. Как правило, она появляется в современных платформах параллельно со всевозможными системами помощи водителю (адаптивным круиз‑контролем, автопарковщиком, ассистентом движения по полосе). Само собой, внедрение этих функций влечёт за собой удорожание и усложнение конструкции машины, поэтому для грузовиков это действительно что‑то уникальное. Некоторые компании, разрабатывающие системы автономного вождения для грузового транспорта, самостоятельно дооснащают платформу. Однако такой способ далеко не самое безопасное техническое решение: он требует отдельного процесса сертификации для подтверждения надёжности.

Наличие систем резервирования для ключевых узлов автомобиля, обеспечивающих безопасность: тормоза, руля, питания, коммуникационного канала и систем внешнего освещения (габаритные огни, фары, поворотники, тормозные сигналы). Когда транспортным средством управляет водитель, он и является резервным контуром, обеспечивающим функции безопасности при отказе каких‑либо электронных систем. Например, тормозная система на автомобиле спроектирована таким образом, что даже при отказе блока ABS или системы питания водитель всегда может затормозить, используя физическую связь педали тормоза с гидравлической или пневматической системой торможения.

В случае автономного транспортного средства такой возможности нет. Для обеспечения безопасной остановки при отказе мы должны добавить резервный контур управления на уровне системы. Функции резервирования у грузовых платформ ещё более редкие, чем функция управления по проводу. Как правило, они доступны только для специальных версий, разрабатываемых автопроизводителем по заказу. Отсюда возникает следующее требование.

Сотрудничество с автопроизводителем. Как я рассказал ранее, все эти функции по‑своему уникальны для грузовых платформ и недоступны «из коробки» с конвейера. Нельзя просто пойти в автосалон и купить грузовик, управляемый по проводу с резервным тормозом. Такую конфигурацию нужно заказывать у автопроизводителя, а ещё правильнее — разрабатывать вместе с автопроизводителем. Ведь в процессе разработки и тестирования постоянно появляются новые требования.

Доступ к документации на грузовик, включая документы по безопасности. Как я уже написал выше, автономное транспортное средство подлежит обязательной сертификации целиком, что предполагает проведение большого количества исследований, испытаний и анализа на безопасность и надёжность. Поэтому в случае, когда саму платформу мы заказываем у стороннего автопроизводителя, мы должны иметь доступ ко всей документации по безопасности на грузовую платформу от автопроизводителя. Сюда входит внушительный перечень документов, включая документы по функциональной безопасности (FuSa) и системному дизайну, спецификации требований по безопасности к шасси, анализ опасностей, оценка рисков всех подсистем грузовика (HARA), отчёты по анализу причин и последствий отказов (FMEA) и многие другие.

Данное требование фактически ключевое. Оно подразумевает большую и кропотливую работу с автопроизводителем для получения этих документов. И ещё бо́льшую работу, чтобы внести изменения, обусловленные автономной системой вождения, и протестировать их.

И раз автономные грузовики Яндекса поехали по дорогам и я пишу эту статью, это означает, что мы нашли целевую грузовую платформу в соответствии с описанными выше требованиями, а также партнёра среди мировых автопроизводителей.

Разработка грузовика

Итак, мы уже обсудили, в чём особенности грузового шасси с точки зрения требований к управлению и надёжности. Теперь поговорим о другой важной части любого автономного транспортного средства — оборудовании для автономного движения платформы.

Это оборудование — различные сенсоры, вычислители, конструкции и платы управления — мы разрабатываем и производим сами, а затем устанавливаем на грузовики.

Если представить структуру оборудования автономного грузовика, то в ней можно выделить следующие основные системы и компоненты:

Шасси

Тут всё просто. По сути, это сам грузовик (тягач) с внешним интерфейсом управления.

Сенсорсет

Набор различных сенсоров (лидары, радары, камеры, GNSS), которые позволяют грузовику видеть и ориентироваться в пространстве. В наш грузовик встроен 31 сенсор (на наших легковых автономных машинах их почти в два раза меньше). Это 17 камер, 6 лидаров, 5 радаров, 2 IMU, 1 GNSS‑приёмник.

Зачем так много? Во‑первых, форма кабины грузовика усложняет размещение сенсоров. Поставить один сенсорбокс (обособленный конструктивный элемент с сенсорами, проводкой и очисткой) на крышу грузовика уже не получится: он будет расположен слишком высоко и не сможет видеть в ближней части кабины, а обзор назад будет полностью перекрыт прицепом.

Во‑вторых, первоначальная конфигурация сенсоров должна быть избыточной на период проведения тестов и испытаний. В дальнейшем её можно оптимизировать.

В‑третьих, использование сенсоров разных типов — необходимое условие для реализации функций, которые могут сильно различаться. Например, камеры для удалённых операторов, камеры для распознавания светофоров и камеры для распознавания объектов в дальней зоне видимости — это совершенно разные устройства с точки зрения характеристик.

В‑четвёртых, большое количество сенсоров разного типа необходимо для повышения точности работы системы распознавания. Камеры, лидары, радары — у всех этих приборов разные физические способы детекции окружающих объектов. И работают они тоже по‑разному, в зависимости от эксплуатационных и погодных условий. Поэтому только комбинация сенсоров разного типа даёт наилучший результат.

Сенсорсет грузовика, разработанный нашей командой, представляет собой несколько сенсорбоксов (конструктивный элемент, объединяющий несколько сенсоров, их креплений и элементов системы очистки), расположенных по периметру кабины грузовика. Основной элемент — горизонтальная центральная балка (так называемая монобровь), которая находится над лобовым стеклом. По краям балки установлены два лидара с камерами по кругу. За счёт того, что эти элементы вынесены за контур кабины, указанные сенсоры обеспечивают широкий угол обзора вокруг грузовика (за исключением зоны в задней части, скрытой прицепом). В центре балки расположен дополнительный лидар и камеры, смотрящие вдаль.

На боковых частях кабины находятся фендерные сенсорбоксы с камерами и лидарами для обзора пространства в ближней зоне, а спереди на месте центральной эмблемы установлены фронтальный лидар и камера для обзора пространства непосредственно перед грузовиком.

И финальный штрих: наш сенсорсет включает в себя пять радаров, установленных под пластиковыми элементами обшивки кабины. Все внешние элементы, которые мы устанавливаем, сертифицированы на соответствие требованиям безопасности.

Система очистки

Это компоненты для очистки сенсоров от загрязнений и специальный софт для детекции самих загрязнений и управления компонентами. Это один из важнейших блоков для автономного грузовика. Ещё несколько лет назад коллега говорил мне: «Кто изобретёт работающую систему очистки для сенсоров, тот завоюет мир автономного вождения».

С одной стороны, шутка, но с другой — на мировом рынке сейчас и правда не так много работающих решений для очистки сенсоров. Некоторые компании, которые поставляют системы автономного вождения, и вовсе игнорируют необходимость подобной системы, так как эти системы эксплуатируются в основном в регионах с мягкими погодными условиями. Другие компании надеются на аэродинамику и проектируют расположение сенсоров таким образом, чтобы минимизировать их загрязнение. Безусловно, это правильный подход, однако он не даёт гарантированного результата: все, кто хоть раз ездил по МКАДу поздней осенью после дождя со снегом, прекрасно понимают проблему и осознают важность задачи по очистке сенсоров.

Мы занимаемся разработкой системы очистки уже давно. На легковой машине удалось добиться хороших результатов: основные сенсоры чистятся водой и воздухом под давлением. Но для грузовика эту систему пришлось проектировать заново. Проблема в том, что на трассе уровень загрязнения выше и расстояние, которое мы должны проезжать без остановки, больше, поэтому требования к системе очистки значительно выросли.

Наши инженеры переработали систему очистки сенсоров. Конструкция базируется на сбалансированном расходе омывающей жидкости и сжатого воздуха. Для этого использовали 80-литровый бак, мотор‑насос, 120 метров гидропневмопроводов, более 100 соединителей и разветвителей, 36 высокоскоростных клапанов, 75 разнотипных форсунок. Кстати, по поводу жидкости: мы даже подобрали специальный состав, который не пенится и не замерзает при отрицательных температурах в условиях сильного ветра.

Отдельно хочется отметить софт и алгоритмы очистки. За детекцию загрязнений отвечает ML‑модель, которая оценивает степень загрязнения каждого сенсора. Если степень загрязнения достигает критического значения, посылается исполняющий сигнал в блок управления системой на запуск цикла очистки.

Сам алгоритм работы цикла очистки также сложный. Мы разделили поверхности сенсоров на секторы (например, передняя часть лидара загрязняется гораздо быстрее, чем боковая и задняя), подобрали длительность подачи воды (для удаления грязи) и воздуха (для обдува капель) таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить достаточную видимость, а с другой — чтобы объёма бака омывающей жидкости хватило доехать по трассе М-11 от Москвы до Санкт‑Петербурга (не забываем, что грузовик автономный и заливать омывайку по пути будет некому).

Интересный факт: для тестирования системы у нас собраны специальные стенды, где можно воспроизвести, например, низкие температуры или обдув воздухом на высоких скоростях. Для создания загрязнения мы используем специальный состав — имитатор грязи в баллончиках, который, оказывается, есть в продаже.

И конечно, нельзя забывать про аэродинамику. Сейчас совместно с автопроизводителем мы проверяем аэродинамические свойства грузовика с установленным оборудованием, чтобы определить оптимальное расположение сенсоров и форму обтекателей. По результатам моделирования некоторые узлы мы в дальнейшем доработаем.

Вычислитель

Основной мозг автономного транспортного средства, с помощью которого происходит обработка информации и управление грузовиком. По сути, это очень мощный компьютер со специально разработанным корпусом, адаптированным «железом», системой водяного охлаждения и управлением питанием. Материнская плата — также разработка Яндекса.

Система питания 

Её особенность в том, что напряжение питания бортовой сети у грузовика составляет 24 В. А у нашего оборудования, устанавливаемого в кабину, разные уровни входного напряжения: от 12 В для сетевого оборудования до 24 В для лидаров и 48 В для вычислителя. Такой разброс потребовал от нас добавить различные преобразователи напряжения — повышающие и понижающие.

Кроме того, качество питания бортовой сети грузового автомобиля далеко от идеала. Например, в момент запуска двигателя можно заметить просадки напряжения до 10 В. Используемое нами вычислительное оборудование не подходит для таких условий эксплуатации. Поэтому мы разработали специальные стабилизирующие фильтры питания, которые позволяют получить ровное выходное напряжение без значительных отклонений и просадок.

Ещё один важный компонент системы электропитания — преобразователь для зарядки от внешней сети питания 220 В. Он нужен, чтобы у нас была возможность питать оборудование и заряжать батареи во время стоянки, то есть когда двигатель грузовика выключен.

Ну и добавьте к этому несколько десятков предохранителей, реле, ключей, кнопок включения, силовые провода — и вы получите практически полное представление о системе питания автономного грузовика.

Сеть

Всё оборудование в системе автономного вождения связано различными каналами связи. Для связи между основными блоками управления используется CAN‑сеть, для передачи больших объёмов информации — Ethernet (оптика + витая пара).

Устройства объединяются в сеть с помощью коммутаторов. Связь с облаком происходит благодаря двум модемам мобильной связи, если отсутствует сетевое подключение, или же с помощью Ethernet‑кабеля. Все устройства сетевой инфраструктуры настраиваются специальным образом с главного вычислителя.

Блоки управления

Как говорится, the last but not least. Это набор модулей управления платформой грузовика. Основной блок — шлюз, который обеспечивает связь системы автономного управления верхнего уровня и шасси автомобиля. Основное назначение этого блока, помимо передачи и преобразования информации между вычислителем и платформой, — реализация платформонезависимого уровня и обеспечение безопасности управления.

Что такое платформонезависимый уровень? Это программный стек, который скрывает особенности платформы от технологии автономного управления верхнего уровня. Для технологии не должно быть большой разницы, какой машиной она управляет: Toyota Prius или Shacman X6000. С точки зрения интерфейса управления они должны быть аналогичны. Скажем, для управления продольным перемещением (разгоном и торможением) используются универсальные параметры — ускорение и джерк (jerk — производная ускорения). А чтобы преобразовать типичную величину ускорения, которую выдаёт вычислитель, в машинные команды (которые могут быть разными в зависимости от платформы), как раз и нужен шлюз.

Также на уровне устройства шлюза реализован большой слой бизнес‑логики, отвечающей за работу системы автопилота, её отключение при вмешательстве водителя, а также за мониторинг работы шасси и всего автономного оборудования. Реализация этих функций — очень ответственный и критически важный процесс, обеспечивающий безопасность работы автономного транспортного средства.

Помимо шлюза, есть ещё несколько электронных блоков, отвечающих за разные функции:

• устройство для управления компонентами системы очистки;

• модуль сбора и предварительной обработки данных с камер;

• устройство питания и синхронизации данных с лидаров;

• устройство управления безопасным контуром движения грузовика;

• устройства GNSS‑навигации вместе со встроенным акселерометром IMU;

• чёрный ящик для гарантированной записи данных.

Зона экспериментов

Итак, я рассказал про основные hardware‑компоненты автономного грузовика. По каждому из них идёт непрерывный процесс разработки, испытаний и тестирования. Но как мы внедряли и испытывали всё это оборудование?

В самом начале проекта автономного грузовика, когда у нас ещё не было грузовой платформы, управляемой по проводу (drive‑by‑wire), мы хотели как можно скорее начать тестировать сенсоры. Как я уже говорил, сенсорсет должен был сильно измениться и эволюционировать по сравнению с сенсорсетом легкового автомобиля. Поэтому мы взяли обычный грузовик, оснастили его экспериментальными сенсорбоксами и отправили кататься по трассе в ручном режиме.

Эта промежуточная версия грузовика стала очень важной для нас. Она позволила тестировать различные конфигурации, расположение и состав сенсоров ещё до появления целевого тягача. Также команда софта собирала данные с проездов, обучала и настраивала свои модели для распознавания. Все изменения в конструкции грузовика были сертифицированы — они безопасны для других участников дорожного движения.

Следующим важным этапом была настройка алгоритмов управления грузовиком. К этим задачам также хотелось приступить как можно раньше, потому что алгоритмы существенно отличались от тех, которые используются на легковых машинах. Мы купили, собрали и запустили ещё одну промежуточную версию грузовика.

На этом грузовике мы уже могли ездить в режиме автопилота, тестировать и отлаживать параметры управления перемещением шасси. Управление разгоном и торможением происходило по цифровому интерфейсу в соответствии со стандартом J1939. Важным отличием стало то, что у этого грузовика была функция торможения по команде, которая появилась благодаря системе аварийного торможения AEBS. Однако у него не было функций удержания в полосе, поэтому мы не могли управлять рулём по проводу.

Немного подумав, мы дооснастили грузовик специальной версией гидравлического редуктора с сервоприводом. Скажу прямо, это оказалось непросто: нужно было подобрать специальную версию гидроусилителя для тяжёлого тягача с интегрированным электроприводом (мотором, который может вращать рулевой вал), установить её, реализовать и настроить протокол управления, запустить и откалибровать. Но наша невероятная команда справилась и с этой задачей — так появился ещё один промежуточный грузовик под кодовым названием «Красный», он же Leadfoot.

Когда алгоритмы управления были уже реализованы, надо было провести первые тесты системы контроля за перемещением. Причём обособленно, не задействуя технологию автономного вождения. То есть просто подавать команды перемещения в модуль управления шасси и смотреть, как они отрабатываются.

Первоначально мы использовали комбинацию клавиш W—A—S—D на клавиатуре, но это показалось недостаточно интересно. Мы подключили пульт дистанционного управления от радиоуправляемых моделей по радиоканалу к модулю управления шасси. В итоге получилось осуществить мечту любого мальчишки: через пульт порулить грузовиком в натуральную величину. Могу с уверенностью сказать, что это были совершенно невероятные ощущения, особенно для того, кто в это время сидел в кабине грузовика. Важно: эта версия грузовика может ездить только по закрытому полигону Яндекса!

Сборка: подготовка и процесс

Итак, мы наконец дошли до этапа сборки и запуска прототипа drive‑by‑wire‑грузовика, который ездит по трассе в режиме автопилота. Но сборка грузовиков началась не с самих грузовиков и даже не с изготовления нужных деталей, а с гаража для сборки.

Оказалось, что наш исследовательский центр прототипирования и разработок (или по‑простому гараж) на Аминьевском шоссе не вмещает в себя грузовики. Поэтому нам пришлось найти в нём «выручай‑комнату» и подготовить площадку для сборки и запуска. Помимо проведения очевидных работ по расширению ворот и реорганизации рабочего пространства, пришлось даже укреплять пол по всей зоне работ, чтобы грузовик чудесным образом не очутился на перроне станции метро «Аминьевская».

Помимо гаража, мы также подготовили испытательный полигон для работ с грузовиком. Но несмотря на старания, наш текущий полигон не позволяет проводить полноценные тесты грузовика с гружёным прицепом на скоростях до 90 км/ч. Для этих целей мы арендуем внешний полигон с длинными участками трассы.

В части подготовки к сборке мы также организовали предварительные работы на макете грузовика. Это полноценный грузовик, но без функции drive‑by‑wire. На нём мы макетировали размещение оборудования и прокладку проводки по кузову. Это позволило нам значительно ускорить сборку прототипа грузовика.

Сама сборка первого прототипа проходила в сжатые сроки. Все команды, участвующие в сборке, — монтажники, электрики, конструкторы, менеджеры — принимали активное участие в процессе. Важно, что все изменения, доработки и нестыковки, возникающие в процессе сборки первого прототипа, сразу регистрировались и оформлялись в конструкторской документации. Именно благодаря этому следующая версия грузовика уже содержала все основные правки.

Процесс сборки автономного грузовика можно разделить на несколько этапов:

1. Снятие обшивки, внешних конструктивных элементов (да, чтобы собрать автономный грузовик, надо сначала его разобрать).

2. Установка креплений и прокладка проводки в кабине и на шасси грузовика.

3. Крупноузловая сборка элементов на отдельных постах сборки: вычислитель и его система охлаждения, сенсорбоксы, стойка с электронным оборудованием, главный жгут.

4. Установка и подключение узлов, собранных на предыдущем этапе.

5. Установка и подключение элементов системы очистки.

6. Установка защитных кожухов и внешних обтекателей.

7. Установка обшивки и внешних элементов грузовика.

8. Установка элементов интерьера (панель кнопок управления автопилотом, салонные камеры).

9. Запуск и настройка всех систем.

10. Контроль качества и приёмка собранного грузовика.

На заключительном этапе мы проверяем оборудование и весь собранный грузовик более чем по 50 пунктам. Проверяется широкий спектр параметров и характеристик: от момента затяжки винтов до точности установки сенсоров. Процесс ответственный и важный, поэтому мы можем гарантировать, что из ворот нашего гаража не выедет грузовик, который не будет полностью работоспособен. За проверку и испытания грузовика отвечает служба качества — обязательная структура в компаниях, работающих в автомобильной индустрии.

Запускаем в добрый путь

Далее следует процесс проверки и запуска оборудования грузовика. Сначала — пробное включение оборудования и всех систем: контролируем их готовность к работе. Далее — загрузка программного обеспечения в устройства нижнего уровня, обновление прошивок оборудования. После этого конфигурируется сетевое оборудование, настраиваются все коммутаторы и устройства передачи данных.

Когда всё оборудование готово и настроено, начинается этап проверки работоспособности всех систем в комплексе, для чего используется специальный тестовый профиль программного обеспечения. На заключительном этапе происходит калибровка сенсоров относительно друг друга и относительно шасси грузовика. Это позволяет гарантировать высокую точность данных распознавания, поступающих из разных сенсоров в систему.

Во время работ по сборке и запуску задействовано несколько команд. В этот момент гараж превращается в постоянно жужжащий улей. При этом все действия команд слажены, все шаги определены и понятны. В случае каких‑либо сложностей начинаются локальные обсуждения, все готовы помочь, если необходимо. Поистине вдохновляющий процесс.

Я пишу об этом, потому что мне кажется важным, помимо технических моментов, показать заинтересованность и мотивацию команды. Продемонстрировать атмосферу созидания, в которой из идеи, из символа кода, из знака на схеме рождается нечто новое, физическое, материальное. И безусловно, этому новому нужно присвоить имя.

У подразделения автономного транспорта Яндекса есть традиция: мы даём имена нашим автономным машинам и роботам. Возможно, вы слышали, что наши легковые машины названы в честь героев сериала «Мир Дикого Запада»: Teddy, Dolores, Bernard. Для роботов‑доставщиков изначально мы использовали фамилии известных учёных: Mendeleev, Lomonosov, Kapitsa. Потом, когда количество роботов перевалило за сотню, их стали называть простыми цифро‑буквенными именами: A340, A407.

Когда пришло время придумывать имена для грузовиков, начались бурные обсуждения и споры. С одной стороны, были определённые ограничения в выборе потенциальных имён: они должны быть удобны в использовании. Проще говоря, имя должно быть удобно набирать на клавиатуре для удалённого доступа. Ещё имя должно легко произноситься и запоминаться, пространство имён должно быть достаточно широким, а ещё они должны быть близки по смыслу и духу нашему проекту.

В итоге было предложено почти 50 вариантов источников имён: названия рек, машины из вселенной автоботов, герои мультфильмов «Смешарики» и «Миньоны», средневековые короли, гонщики ралли «Дакар» в классе грузовиков, ведьмы, сожжённые на костре, герои сериала «Дальнобойщики», названия русских блюд (можете себе представить грузовик Borscht?) и многие другие.

После мы отсекли неподходящие по критериям варианты, а также те варианты имён, при произношении которых можно было случайно скастовать заклинание. В итоге компетентным жюри был отобран шорт‑лист вариантов для финального голосования. На решающем раунде не на шутку сошлись поклонники вселенной автоботов против сторонников названий звёзд. В результате победу одержали астрономы‑любители, и мы стали называть наши автономные грузовики в честь звёзд и созвездий: Algol, Altair, Electra, Sirius.

И вот наши звёздочки поехали по бесконечным просторам страны.

Что дальше

Сейчас мы получили разрешение на езду грузовиков в автономном режиме по дорогам общего пользования. Для этого мы успешно завершили сертификационные испытания и получили все разрешения, которые положены по закону.

Для юридического регулирования и поддержки компаний, разрабатывающих автономный транспорт, в Российской Федерации создана специальная программа экспериментально‑правового режима (ЭПР) по эксплуатации автономного транспорта. Это комплект документов и регламентов, описывающих требования, правила и условия эксплуатации автономных транспортных средств. После того как наш транспорт прошёл все необходимые проверки, мы запустили регулярные проезды грузового флота по трассам для сбора данных.

Мы уже собрали и проверили 12 грузовиков и продолжаем сборку новых. До конца года планируем нарастить флот до 18 грузовиков. А ещё намерены запустить первый коммерческий проезд грузовика по трассе М-4 и под новый, 2025 год привезти на нём первые подарки.

Вместе со всеми запусками мы активно продолжаем процесс разработки. В плане технологии автономного управления планируем совершить качественный скачок в алгоритмах и моделях и кратно улучшить показатели качества автономного вождения, а также развивать симулятор и онлайн‑тестирование технологии. Параллельно мы ведём работу с автопроизводителем по разработке целевой платформы грузовика с резервированием основных систем.

В части «железа» также идёт насыщенная работа по разработке automotive‑grade сертифицированных устройств и систем (термин automotive‑grade используется для описания деталей, соответствующих стандартам, установленным автомобильной промышленностью). Непрерывно улучшаются процессы эксплуатации автономного флота, открытия локаций и поддержания их работы. Много внимания уделяется разработке инструментов и систем по обеспечению функционирования флота автономных машин и организации удалённого управления парком грузовиков и легковых автомобилей и его мониторинга.

Важнейшее направление — обеспечение безопасности движения. Это неотъемлемая часть нашей активности в рамках проекта. Мы строим систему менеджмента качества и управления процессами в соответствии с мировыми стандартами и требованиями в автомобильной промышленности.

---

Перечитываю статью, и мне кажется, что её можно использовать как руководство «Собери автономный грузовик сам». Но это далеко не вся история. Думаю, на Хабре появятся и другие статьи от нашей команды: о разных блоках, компонентах и этапах разработки автономных транспортных средств. И вы можете очень нам помочь, если подскажете, что вас интересует в первую очередь. Пишите в комментариях, что интересно, и мы обязательно об этом расскажем.